[发明专利]线型低密度聚乙烯耐压管

说明书

本发明专利申请是申请日2005年3月3日、申请号“2005800039373”、发明名称“线型低密度聚乙烯耐压管”的发明专利申请的分案申请。

发明技术领域

本发明涉及一种用于制造耐压管的多峰态线型低密度聚乙烯组合物。

本发明进一步涉及一种包括所述组合物的耐压管、一种制造由该组合物制成的管道的方法、和一种回收由本发明的组合物构成的管材的方法。此外，本发明涉及所述耐压管作为灌溉管，特别是滴灌管的用途。

发明背景

灌溉管经常用在苛刻的条件下，因此，其抵抗环境应力开裂的性能至关重要。在安装期间以及为了持久性的目的，需要其具有机械强度。太阳能热和光加入环境应力中，例如温度可以高达60℃。环境应力的另一来源是含肥料和农药的灌溉水。这些化学物质被改性成尽可能少地溶解于水，从而它们能够粘着在植物和土壤上而不致被洗去。因此，就存在这些化学物质迁移进入灌溉管的风险。通常，这将导致失败，因为“溶胀的”聚合物具有不足的机械强度。

有一种用于滴灌的特殊类型灌溉管。这类管通常具有非常薄的壁，而且不是自支撑，例如它差不多接近园艺管。通常其直径小于32mm。作为实例，可以提到一种焊接式膜，其中水通过一种特殊的焊接处滴落，所述焊接处具有多个孔和类似迷宫的形状。另一种滴灌管是软管，将其切开可知其具有焊接在管中的小片水可渗透的薄膜，或者其具有允许水渗透离开管道的特殊设备。在另外一个实例中，软管内焊接有特殊的袋。然后水可通过迷宫流入袋内，并通过袋上的小孔流出。

所有灌溉管实施方案的一个共性就是良好的焊接系数，而且这些管都不是自支撑，且具有非常薄的管壁。灌溉管通常用在农业中。可以将它们犁入土壤中，或者仅仅将它们铺开，并在水灌溉通过后将其缓慢地拉回。这可以每日重复。此外，这类灌溉管的安装通常都是临时性的，它们必须能够承受拖拉机和类似机械的拖动。这就意味着非常好的耐磨损性能是一个必要条件，因为这些管例如会在土地上拖动。

另一个特殊的要求是良好的抗冲击性能。特别地，当管道安装在多石子的地面上时，良好的抗缺口性能是一个必要条件。

此外，关于灌溉管的一个公知问题就是：用在灌溉管中的肥料导致降低的抗环境应力开裂(ESCR)性能。特别地，当用于管道用途时，ESCR有另一个名称，即，抗慢速裂纹扩展(SCG)性能。

由于价格低，低密度聚乙烯(LDPE)仍是滴灌管通常采用的一种材料。但是，众所周知LDPE具有差的抗环境应力开裂性能。

在单峰态LLDPE中，已经实现了对ESCR性能和LDPE强度的改进。目前，基于灌溉目的的耐压管由例如单峰态线型低密度聚乙烯(LLDPE)、单峰态中密度聚乙烯(MDPE)、单峰态高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)制造。

在耐压管用作灌溉管的用途中，重量轻且挠性的管是有利的。但是，单峰态高密度聚合物虽具有良好的机械性能和高的弹性模量，却也因此具有低的挠曲性。单峰态线型低密度聚合物虽由于低弹性模量而具有挠曲性，却具有差的机械性能。因此，到目前为止，耐压管生产中仍不可能将重量轻和挠曲性良好相结合。

发明概述

本发明的目的是提供一种用于制备耐压管(例如，灌溉管，特别是滴灌管)的改进的多峰态线型低密度聚乙烯组合物。

因此，本发明的一个目的就是提供一种具有非常好的机械性能(如慢速裂纹扩展(SCG)和快速裂纹传播(RCP))的多峰态线型低密度聚乙烯组合物，该组合物可以在目前可获得的设备上大规模地生产。

根据本发明，这一目的的实现是通过一种多峰态线型低密度聚乙烯组合物，其特征在于所述组合物是现场制备的，其密度(ISO 1183)为910～940kg/m³，弹性模量(ISO 527)＜800MPa，耐磨性(ASTM D4060)＜20，190℃/2kg下的MFR₂(ISO 1133)＜2克/10分钟。

本发明的另一个目的是提供一种用于灌溉目的的管。

根据本发明，这一目的的实现是通过由根据权利要求1～13任一项所述的多峰态线型低密度聚乙烯组合物制造的耐压管。

此外，本发明的另一个目的是提供一种制造由根据权利要求1～13任一项所述的组合物制成的耐压管的方法。这一目的的实现是通过以下方法：由所述组合物吹制薄膜，然后焊接形成管道。

此外，本发明提供了耐压管作为灌溉管，特别是滴灌管的用途。